Сети передачи данных для видеонаблюдения

2018-02-21
Security
http://security-expert.ru/wp-content/themes/theme/img/logo.png
Сети передачи данных для видеонаблюдения
author
views 68
сети передачи данных

По своей сути подключение видеорегистратора к локальной сети совершенно не отличается от подключения обычного компьютера к локальной сети. Для того что бы система видеонаблюдения начала функционировать как положено, все её компоненты должны быть соединены локальной сетью, это утверждение верно практически для любой современной системы т.к. каждая из них использует сети передачи данных для связи между своими компонентами.

Содержание:
Появление и распространение сетей передачи данных
Классификация сетей
Беспроводные сети
Сети дальнего радиуса действия
Специальные технологии и интерфейсы
Тренды и перспективы
Заключение

Появление и распространение сетей передачи данных

сети передачи данных

Одним из главнейших шагов для развития сетей стала разработка еще до Второй мировой войны принципа пакетной передачи данных, возможно, прототипом современных сетей были терминальные сети крупных вычислительных центров. Первой сетью, где был применен принцип пакетной передачи данных, стал ARPANET — прародитель современного Интернета. Почему же сети стали столь популярными и так бурно и активно развились до состояния, когда компьютер без выхода в Интернет уже зачастую не интересен в принципе? Все потому, что сети передачи данных сделали возможным следующее:

  • доступ к общим ресурсам (принтеры, архивы данных, вычислительные мощности удаленных серверов и т.д.);
  • децентрализация и увеличение вычислительной мощности (GRID), повышение надежности за счет Failover;
  • повышение скорости за счет параллельных потоков данных Р2Р (торренты);
  • обмен данными между людьми и устройствами, находящимися далеко друг от друга, сбор и распределение данных (издательства, новостные агентства, метеоданные и т.д.);
  • распределенный контроль и управление (ERP-системы, облачные и Web-сервисы контроля и управления);
  • всемирные и локальные системы обмена сообщениями и коммуникации (Skype, ICQ, Одноклассники.ру).

Конечно, это довольно грубые и обобщенные пункты, каждый может добавить еще несколько к этому списку. Масштабы применения впечатляют: например, сети активно использовались для расчета генома человека и проверки устойчивости алгоритмов шифрования. Зачастую компьютерные фермы (GRID), состоящие из домашних компьютеров-добровольцев, успешно заменяют суперЭВМ и позволяют предсказывать изменения климата (Climate Prediction), разрабатывать лекарства от СПИДа (World Community Grid) и даже искать внеземной разум (SETI@home). Это стало возможно благодаря сетям передачи данных. Так или иначе, они сейчас везде — в лайнерах и метро, на работе и дома, в телевизорах и смартфонах.

Классификация сетей

Сети передачи данных можно классифицировать разным способом:

1. По областям и масштабам применения: локальные LAN (Local Area Network); городские MAN (Metropolitan Area Network); глобальные WAN (Wide Area Network).

2. По сетевой топологии: шина, кольцо, двойное кольцо, звезда, ячеистая, решетка, дерево.

3. По типу коммутации: показана на рисунке. Идея заключается в том, что при коммутации каналов устанавливается фиксированный канал связи между абонентами, а затем по нему передаются все необходимые данные, при этом все устройства коммутации на всем протяжении линии остаются занятыми до окончания передачи. Коммутация пакетов позволяет каждому пакету идти по своему собственному пути. При этом коммутирующие устройства (маршрутизаторы) могут перенаправлять пакеты от разных абонентов, учитывая и загрузку линий связи между ними, благодаря чему можно повысить общую скорость и производительность такой сети.

4. По типу среды передачи: проводные, беспроводные.

5. По дальности радиуса действия: ближнего, среднего, дальнего.

Проводные сети

1. RS-232 — асинхронный стандарт передачи данных по плоскому кабелю. Применяются для подключения терминального и связного оборудования. Характеризуется малым расстоянием передачи данных, максимум 15 м. В настоящее время практически не применяется.

2. RS-422/485 — стандарт асинхронного интерфейса для создания линий связи типа «общая шина» на основе витой пары. Широко применяется в промышленных сетях автоматизации благодаря хорошей помехоустойчивости и максимальной длине линии 1 км.

3. USB - последовательный интерфейс для подключения низкоскоростных устройств. Использует четырехпроводной кабель, из которых два составляют витую пару для передачи данных, а еще два — для питания устройства, что позволяет подключать устройства без собственного источника питания.

4. Телефонная сеть — классическая телефонная сеть основана на принципе коммутации каналов. Постоянно развиваясь и совершенствуясь, сегодня телефонная линия осуществляет передачу не только голоса, но и цифровых данных, например с помощью двух технологий: Dial-up и DSL.

1) Dial-up — коммутируемый удаленный доступ — сервис, позволяющий передавать данные с помощью модема со скоростью до 56 Кбит/с. Самый главный плюс — доступность и простота развертывания. Недостатками, помимо небольшой скорости, являлись соединения точка-точка и долгое время установления соединения. Постепенно был вытеснен технологией DSL.

2) DSL — семейство технологий цифровых абонентских линий, позволяющих значительно повысить скорость передачи данных по телефонным линиям за счет цифровой обработки данных и коррекции искажений линий.

5. Ethernet — наиболее популярная сегодня проводная пакетная технология передачи данных, применяемая преимущественно в локальных сетях. Первоначально передача сигналов осуществлялась по коаксиальному кабелю, позже в качестве среды передачи были добавлены витая пара, радио и оптоволокно. Название объединяет группу стандартов, скорости которых пошагово повышались с развитием технологии. Дальнейшее развитие и увеличение скорости также происходит кратно 10. Сегодня интерфейсы 10 Гбит/с чаще всего применяются для стекирования коммутаторов в сети.

6. Оптическое волокно это нить из оптически прозрачного материала (пластик, стекло), используемая для передачи света внутри себя путем полного оптического отражения. Кабели из таких волокон используются в волоконно-оптической связи для передачи больших объемов данных на большие расстояния, чем электронные средства связи.

Беспроводные сети

сети передачи данных

1Ближнего радиуса действия.
Bluetooth — технология беспроводной передачи данных, названная в честь Харальда I Синезубого, короля Дании и Норвегии, объединившего в X веке враждовавшие датские племена в единое королевство, подразумевалось, что то же самое делает и Bluetooth с разными устройствами. Bluetooth 4.0 позволяет передавать данные со скоростью до 1 Мбит/с на небольшие расстояния. Как правило, по Bluetooth передаются данные от различных датчиков и сенсоров на устройства контроля: смартфоны, КПК и мобильные телефоны либо идет обмен контентом между абонентскими устройствами.

2. Среднего радиуса действия.
1) IEEE 802.11 (Wi-Fi) — один из самых известных и применяемых повсеместно набор стандартов, превратившийся в бренд, разработанный в 1990-е гг. и продвигаемый организацией Wi-Fi Alliance. Изначально предполагал передачу данных по радиоканалу со скоростью до 1 Мбит/с, но очень быстро скорость возросла на порядок. Работает в нелицензируемом диапазоне частот 2,4 ГГц. Наиболее широко распространена версия IEEE 802.11b, обеспечивающая скорость до 11 Мбит/с, сегодня практически полностью заменена на IEEE 802.1 lg за счет более высокой скорости передачи данных до 54 Мбит/с. Каждое последующее поколение стандарта обратно совместимо с предыдущими, что очень удобно.

2) IEEE 802.16 (WiMAX) — телекоммуникационная технология, разработанная для предоставления беспроводной связи на больших расстояниях широкому спектру устройств — как стационарным, так и мобильным. Основана на стандарте IEEE 802.16, который иначе называется Wireless MAN, но по названию форума, продвигающего технологию как замену DSL, широко распространилось и закрепилось жаргонное название WiMAX. Технология обеспечивает скорость до 1 Гбит/с на ячейку.

Сети дальнего радиуса действия

1) Радиорелейная связь — один из видов радиосвязи, образованный цепочкой ретрансляционных станций. Как правило, ретрансляторы располагаются на мачтах высотой до 100 м, что позволяет ретранслировать сигнал на расстояние до 40-50 км. Принципиальное отличие от других типов радиосвязи — дуплексный режим работы, позволяющий вести одновременно и передачу, и прием данных. По стандарту в России вновь возводимые магистральные радиорелейные линии связи функционируют на скорости 155 Мбит/с. Дальнейшее развитие может происходить за счет использования пакетной передачи данных по радиоканалу и сложных схем модуляции, что позволяет увеличить скорость до 1 Гбит/с. Негативным фактором является зависимость скорости передачи данных от природных явлений, таких как дождь, туман и т.д.

2) Спутниковая связь — один из видов космической радиосвязи, основанный на использовании искусственных спутников Земли в качестве ретрансляторов. По сути, это вынесенный на очень большую высоту ретранслятор, в поле зрения которого — до половины земного шара, что позволяет отказаться от цепочки ретрансляторов и использовать всего лишь один. Дополнительным преимуществом является возможность подключения к сети удаленных клиентов, например в приполярной области, правда на небольшой скорости — обычно это канал до 2 Мбит/с. Возможна организация односторонней передачи информации, например цифровое спутниковое телевидение.

3) Мобильная сотовая связь — в настоящий момент это наиболее популярная из всех видов мобильной связи, но, с другой стороны, стараниями маркетологов и с помощью рекламы, которая зачастую сильно приукрашивает действительность, самая запутанная. Например, когда девушка, лежа на зеленой лужайке, с помощью USB-модема от одного из операторов «большой тройки» без проблем общается в некоем аналоге Skype, становится немного смешно. Почему? Потому, что заявленные в ролике оператора до 7 Мбит/с превращаются в очень сильно «до».

Специальные технологии и интерфейсы

Специальные технологии и интерфейсы связи потому и называются специальными, что предназначены для решения узкоспециализированных задач и не являются в силу разных причин массовым явлением. Основные — ZigBee, Fire Wire, AppleTalk и множество других, которые часто лучше и удобнее «ушедших в массы», но в силу разных причин оказались не в мейнстриме. При этом часто такие непопулярные технологии успешно применяются в узкоспециализированных областях.

Виртуализация позволила мгновенно расширять доступные вычислительные ресурсы, память или каналы связи. С другой стороны, сети сделали возможным не зависеть от местоположения этих ресурсов

Тренды и перспективы

Основные тренды и ближайшие перспективы можно посмотреть в отчете компании Deloitte или в периодически публикуемых отчетах Cisco. В частности, прогнозируется стремительное увеличение количества пользователей планшетных компьютеров и переход на твердотельные накопители. Стремительно развивающиеся ЗD-технологии могут стать следующей точкой роста и интересной темой для безопасности, способной решить вопрос ложных тревог. Рост популярности смартфонов и планшетов будет усиливать нагрузку на мобильные и магистральные сети при обмене мультимедиаконтентом и просмотре, например, телевидения онлайн, что, в свою очередь, подтолкнет операторов связи модернизировать сети. Закон Мура в компьютерной технике приближается к неспособности описывать дальнейшее развитие, так как уже сейчас процессоры строятся на 18 нм технологии, что сопоставимо с атомарной структурой вещества. Дальнейшим локомотивом могут стать параллельные вычисления, которые уже активно внедряются.

Заключение

Со стороны сетей, вероятно, правильнее говорить о развитии Интернета как глобальной сети. Поскольку безопасность — относительно небольшая индустрия, которая идет вслед за компьютерной отраслью, то тренды, например развитие Интернета, оказывают непосредственное влияние на запросы клиентов, которые и формируют дальнейшее развитие рынка безопасности. И самая главная тенденция — это переход на цифру, увеличение качества картинки, полный переход на формат HD (16:9) и бурное развитие мобильного видеонаблюдения.

Оцените статью
(Cреднее: 5,00 из 5)

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.